CAN FD帧结构介绍

CAN FD帧结构

CAN FD节点可以正常收、发CAN报文，但CAN节点不能正确收、发CAN FD报文，因为其帧格式不一致。

与CAN一样，CAN FD一共具有：帧起始，仲裁段，控制段，数据段，CRC段，ACK段和帧结束，7部分组成。

2.1、帧起始

CAN与CANFD使用相同的SOF标志位来标志报文的起始。帧起始由1个显性位构成，标志着报文的开始，并在总线上起着同步作用。

2.2、仲裁段

与CAN不同，CAN FD取消了对远程帧的支持，用RRS位替换了RTR位，为常显性。IDE用于区分标准帧和扩展帧。

标准帧仲裁段由11位ID和r1位（显性）、IDE（显性）组成，总共13位。扩展帧仲裁段由29位ID和SRR（隐性）、IDE（隐性）、r1位（显性）组成，总共32位。

SRR：替代CAN标准帧中的RTR位；

IDE：扩展帧标志位；

r1：保留位，为显性。

2.3、控制段

CAN FD与CAN有着相同的IDE、res和DLC位，同时增加了FDF、BRS、ESI三个bit位。

FDF 位（Flexible Data Rate Format）：原 CAN 数据帧中的保留位 r。表示 CAN 报文还是 CAN-FD 报文，FDF
位常为隐性（1），表示 CAN FD 报文；

BRS 位（ Bit Rate Switch）：表示位速率转换，当 BRS 为显性位（0）时数据段的位速率与仲裁段的位速率一致（恒定速率），当 BRS
为隐性位（1）时速率可变（即 BSR 到 CRC 使用转换速率传输）；

ESI 位（Error State Indicator）：发送节点错误状态指示，主动错误时发送显性位（0），被动错误时发送隐性位（1）。

2.4、数据段

CAN FD兼容CAN的数据格式，同时最大还能支持：12、16、 20、 24、 32、 48和64byte。

像在传统CAN中一样，CAN FD DLC是4位，表示帧中数据字节的数量。为了维持4位DLC，CAN
FD使用从9到15的其余7个值来表示所使用的数据字节数（12、16、20、24、32、48、64）。

2.5、CRC段

传统CAN中的循环冗余校验（CRC）为15位，而在CAN
FD中由固定填充位FSB（6/7位）、填充位计数（4位）、CRC（17/21位）和CRC界定符（1位）组成，总共28或33位组成。在传统CAN中，CRC中可以包含0到3个填充位，而在CAN
FD中，总是有4个固定填充位以提高通信可靠性。

固定填充位（FSB）：CRC段中每4个位固定填充一个与上位相反的位。

采用CRC17时，FSB为6个位；

采用CRC21时，FSB为7个位。

填充位计数：由填充位计数（3位）和奇偶校验位（1位）组成。

CRC：

报文长度小于16时，采用CRC17，17位组成；

报文长度大于16时，采用CRC21，21位组成。

CRC界定符：固定为隐性位；从该位采样后，切换为仲裁域波特率。

2.6、ACK段

ACK紧跟着CRC结束标识位。不同的是，CAN FD支持2bits的ACK的识别，由ACK位和ACK界定符位组成。

ACK：接收节点应答位，接收节点应应答显性位；

ACK界定符，固定为隐性。

2.7、帧结束

与CAN一样，CAN FD的帧结尾也为连续7位的隐性位。